Көміртекті талшықты композиттерді өңдеу бойынша нұсқаулық
Көміртекті талшықты композиттер: өңдеу жөніндегі нұсқаулық
Көміртекті талшықты (CF) композиттерін өңдеу қиын бизнес болып табылады, өйткені көптеген инженерлер өндіру немесе жобалау туралы ойлайды, өйткені металл бөлшектерді жобалау фонынан келеді.ол қара алюминий деп аталды және оның дизайны мен жасалуы қара өнер ретінде сипатталды.Бұл не, шынымен?
Бұл дизайн нұсқаулығының мақсаты көміртекті талшықты композиттік материалдар туралы жалпы ақпарат пен техникалық сипаттамалар және көміртекті талшық композиттері бар жеңіл, жоғары өнімді өнімдерді жобалауға арналған кейбір нұсқауларды беру болып табылады.
Неліктен көміртекті талшық
Көміртекті талшықты композиттер біртекті металдар мен пластмассалармен салыстырғанда ерекше механикалық қасиеттерге ие.Материал берік, қатты және жеңіл.Бұл композиттер жеңіл және жоғары өнімділік маңызды болып табылатын қолданбалар үшін таңдау материалы болып табылады, мысалы, ғарыш кемелеріне, жойғыш ұшақтарға және жарыс автомобильдеріне арналған компоненттер.
Көміртекті талшықты композиттер дегеніміз не
Композиттік материалдар арматураны (талшықты) матрицамен (шайырды) біріктіру арқылы жасалады және талшық пен матрицаның бұл комбинациясы материалдардың кез келгенінен жоғары сипаттамалар береді.Композиттік материалда талшық жүктің көп бөлігін көтереді және материалдың қасиеттеріне негізгі үлес қосады.Шайыр талшықтар арасындағы жүктемені тасымалдауға көмектеседі, талшықтардың бүгілуін болдырмайды және материалдарды бір-бірімен байланыстырады.
Қанша тұрады?
Тарихи тұрғыдан алғанда, көміртекті талшықты композиттер өте қымбат болды, бұл оның қолданылуын тек арнайы қолданбалармен шектеді.Дегенмен, соңғы он жеті жылда тұтыну өскен сайын және өндірістік процестерді автоматтандыру өскендіктен, көміртекті талшықты композиттердің бағасы төмендеді.Біріктірілген әсер жоғары сапалы алюминий өнімдерінің жалпы құнын төмендетті.Бүгінгі таңда көміртекті талшықты композиттер спорттық тауарлар, өнімділік қайықтары, өнімді көліктер және жоғары өнімді өнеркәсіптік машиналар сияқты көптеген қолданбаларда экономикалық тұрғыдан тиімді.
Қолданбалар
Композиттік материалдар өте жан-жақты.Қажетті материал қасиеттерін алу үшін инженер әртүрлі талшықтар мен шайырлардың арасынан таңдай алады.Сондай-ақ, материалдың қалыңдығы мен талшық бағыттарын әрбір қолданба үшін оңтайландыруға болады.
Көміртекті талшықты композиттердің артықшылықтары:
1. Жоғары меншікті қаттылық (қаттылықты тығыздыққа бөлу)
2. Жоғары меншікті беріктік (тығыздыққа бөлінген беріктік)
3. Термиялық кеңеюдің өте төмен коэффициенті (CTE)
4.Рентгендік мөлдір (төмен молекулалық салмағына байланысты)
Көміртекті талшықты композиттер қандай қолданбаларда қолданылады?
Жоғары меншікті беріктігі, қаттылығы және төмен CTE бар көміртекті талшықты композиттердің бірегей орналасуы оларға төмендегі кестеде көрсетілгендей көптеген қолдану салаларында бірегей орын береді:
Көміртекті талшықты композиттерге арналған типтік қолданбалар
Дизайн туралы ақпарат
Көміртекті талшықты композиттер «дизайнер материалы» болып саналады, өйткені бөлшектер қажетті бағыттар мен орындарда беріктікке және немесе қаттылыққа ие болуы үшін бейімделуі мүмкін.Бұған материалдарды стратегиялық орналастыру және талаптарға барынша сәйкес келетін талшық бағытын бағдарлау арқылы қол жеткізіледі.Сондай-ақ, көміртекті талшықты композиттер ұсынатын дизайн және өндіріс икемділігі бөлшектердің жалпы бағасын одан әрі төмендету үшін in-situ көптеген мүмкіндіктерді біріктіру және қосу сияқты дизайнды оңтайландыруға мүмкіндік береді.
Құралдар
Қалыптар композициялық бөлшектердің пішінін анықтау үшін қолданылады.Композиттік бөлік қалыптардың барлық пішіндері мен ерекшеліктерін таңдайды;сондықтан бөлшектің сапасына қалыптың сапасы қатты әсер етеді.Қалыптар еркек немесе әйел болуы мүмкін.Әйел қалыптары ең көп таралған және олар тегіс сыртқы беті бар бөлікті жасайды, ал еркек қалып тегіс ішкі бетті жасайды.Бөлшек престің көмегімен біріктірілсе, сәйкес қалып (ерлер мен әйелдер) қажет.
Екі бөліктен тұратын құрал, әдетте «қысқыш» деп аталады
Қалыптарды композициялық материалдардан, металл толтырылған эпоксидтен немесе алюминийден немесе болаттан өңдеуге болады.Қолданылатын қалып пен материалдардың түрі бөлшек түріне және өндіріс көлеміне байланысты.
Өндірістік процесс
Көміртекті талшықтың жетілдірілген өндірісі әдетте термосеттік шайырлармен алдын ала сіңдірілген көміртекті талшықты қолдану арқылы жүзеге асырылады.Қолданылатын екі негізгі әдіс:
1. Қолды төсеу
Алдын ала сіңдірілген тоқылған материалдарды қолмен төсеу әлі де композиттік өндіріс өнеркәсібінің үлкен бөлігі болып табылады, ол күрделі пішіндерге жалпақ қабаттарды қалыптастыру үшін адам жұмыс күшінің дағдылары мен тәжірибесін талап етеді.Ол жоғары өнімділік пен күрделі бөлшектерді шығаруға қабілетті, бірақ қымбат және өте өзгермелі процесс болуы мүмкін.
2. Автоматтандырылған талшықты орналастыру (AFP)
Қарастырылатын негізгі нәрселер - сіз қолданатын талшықтың ені және тығыздау роликінің радиусы.
